[发明专利]一种预应力钢板加固混凝土桥梁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种施工方法，尤其是用预应力钢板加固桥梁的方法。

背景技术

随着经济的高速发展，日益繁忙的交通负荷导致道路尤其是各种桥梁的承载力难以承受；而另一方面，目前很多桥梁由于车辆超载等因素的影响，产生了或大或小的裂缝，直接导致承载力下降。因此，采取何种加固措施，使得现有桥梁保持甚至提高承载力，是许多桥梁科研人员研究的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种加固桥梁的方法，该方法加固的桥梁应能有效提高承载力、延长使用寿命，并具有操作简单、成本较低的特点。

本发明提供的技术方案是：

一种预应力钢板加固混凝土桥梁的方法，依照以下步骤进行：

1)混凝土表面处理

对桥梁两个相邻梁板上需固定钢板的区域进行清理，剔除表层疏松物，清除表面浮浆，除去表面粉尘；

2)钻孔植埋螺杆

根据设计要求确定螺杆孔位置并进行钻孔；接着采用结构胶植埋螺杆，直至结构胶凝固稳定；

3)根据植埋的螺杆位置以及膨胀系数的计算，对待粘贴的钢板进行配套打孔，然后对钢板的粘贴面除锈和粗糙处理；

4)钢板加热、固定

对钢板加热至50-60℃，然后立即穿套在前述螺杆中；

5)粘贴钢板

在混凝土表面与粘贴钢板之间涂灌结构胶，保证两者之间填充紧密；然后用螺母拧紧固定；

7)钢板表面防腐处理。

所述步骤1)的清理，需按钢板形状在混凝土表面凿出一定深度的槽，以容纳钢板。作为推荐，槽深为7mm。

所述步骤2)植埋螺杆前，先清洁螺杆孔，清除孔内疏松物和浮尘。

本发明的工作原理是：利用钢材的热胀冷缩原理，在钢板加热至设定温度时锚接到混凝土桥梁的梁板上，利用钢板降温回缩后产生的预应力，来增强桥梁的承载力。

本发明的有益效果是：利用钢板热胀冷缩产生的预应力，不但显著提高了桥梁的强度和承载力，延长了桥梁的使用寿命，而且操作方法简单、费用不高、不会影响桥梁的正常通行，因而受到普遍的欢迎。

附图说明

图1是本发明实施例的原理示意图。

图中标记：箱梁1、钢板2、螺杆3。

具体实施方式

据测算：钢板在-20℃～40℃时，线膨胀系数为12*10^-6，10米长的钢板，假使安装时气温在20℃左右，当加温至40℃，钢板延长约为1cm；长3米的钢板，加热至60℃～100℃时，长度延伸1cm。当钢板回到常温时，钢板冷缩，会对附着的桥梁梁板产生预应力，增加梁板的承载力。

采用这个原理，在梁板上安装钢板，产生预应力后进行注入结构胶，使钢板和梁板形成一个整体，共同受力提高承载力；通常使用在两块箱梁之间尤其有效。所述结构胶为粘钢结构胶，可直接外购获得。

温度变化范围及线膨胀系数

具体施工顺序：

混凝土表面处理→钻孔植埋螺杆→待粘贴钢板打孔与表面处理→钢板加热→粘贴钢板→加压固定→钢板表面防腐处理。

2、施工方法

1)表面处理，根据设计图纸的要求并结合现场测量定位，在需粘贴钢板加固混凝土表面放出位置大样，深度凿至5-7㎜左右，宽度以能放入钢板为宜，表面不平的地方应用尖凿轻凿整平，再用钢丝刷清除表面浮浆，剔除表层疏松物，最后用无油压缩空气吹除表面粉尘或清水冲洗，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。

2)植埋螺栓，依照设计图纸的要求，放出需钻孔的位置，用钢筋混凝土保护层测试仪查明混凝土钢筋布置，然后钻孔。应避免钻孔打孔时碰及钢筋，用压缩空气清理孔内浮尘，再用丙酮清孔，在孔内灌注三分之二孔深的结构胶，用丙酮清洗螺栓，之后安装锚固螺杆，要求埋设牢固，具有可靠的抗拔力，以保持粘贴钢板时有效地加压，同时还可以帮助钢板克服剪切，有利于耐久使用。

3)钢板打孔与表面处理，依据现场混凝土上的实际放样进行粘贴钢板下料，并依据现场植埋的螺杆，先对待粘贴的钢板进行配套打孔；然后对钢板的粘贴面用钢丝刷磨机或磨光砂轮机进行除锈和粗糙处理，打磨粗糙度越大越好，打磨纹路应与钢板受力方向垂直。

4)钢板加热，钢板在-20℃～40℃时，线膨胀系数为12*10^-6，10米长的钢板，假使安装时气温在20℃左右，当加温至40℃，钢板延长约为1cm。